Фамилия Ахтимов в первую очередь бросается в глаза необычной основой. Если отбросить типичный русский суффикс принадлежности -ов, который означает «чей?» (сын Ахтима), остаётся корень Ахтим-. В русской ономастике это редкий случай, когда основа не имеет очевидных славянских параллелей. Наиболее вероятное объяснение — тюркское происхождение.

Корень «ахты» или «ахти» в тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) означает «дар», «подарок» или «судьба». Имя Ахтим (или Ахты́м) могло быть образовано от слова «ахты» с добавлением аффикса принадлежности, то есть буквально «мой дар». В старину у тюркских народов такие имена давали долгожданным детям, как бы подчёркивая: этот ребёнок — подарок свыше. Фамилия Ахтимов, таким образом, — это русифицированная форма отчества от личного имени Ахтим.

Суффикс -ов указывает на то, что фамилия сформировалась в русской среде, скорее всего, в среде крещёных татар или представителей других тюркских народов, которые переходили в православие. Процесс был массовым в XVI–XIX веках: при крещении человек получал русское имя, но его прежнее имя становилось фамилией для потомков. В данном случае имя Ахтим не было заменено, а просто «обрусело» через окончание.

Географически фамилия Ахтимов тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам, где веками жили татары, башкиры и чуваши. Встречается она и у казахов, но с другим окончанием (Ахтимов — это именно русская запись). Другие версии, например, связь с финно-угорским «ахти» (как в карельских рунах), выглядят менее убедительными: слишком далеко от ареала бытования фамилии.

В итоге: Ахтимов — редкая фамилия, которая хранит память о тюркском имени с красивым значением «дар» или «подарок». Предки носителя этой фамилии, скорее всего, были крещёными татарами или башкирами, жившими в смешанных с русскими селениях.